WO2015125776A1 - 撮像装置および撮像装置の製造方法 - Google Patents

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imaging device
inner leads
imaging
bent
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拓郎 巣山
隆博 下畑
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • an imaging device in which a plurality of electrode pads connected to the light receiving unit are arranged on the outer periphery of the light receiving surface on which the light receiving unit is formed, and any one of the plurality of electrode pads are connected to each other. And a flexible wiring board including a plurality of inner leads, and a method of manufacturing the imaging apparatus.
  • a solid-state imaging device 101 shown in FIG. 1 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-115435.
  • the solid-state imaging device 101 includes a solid-state imaging device 110 on which a light receiving unit is formed and a substrate 120.
  • the inner leads 121 of the substrate 120 are connected to metal protrusions 114 that are bumps for external connection of the solid-state image sensor 110.
  • the solid-state imaging device 110 has a small diameter because the inner lead 121 is bent at a substantially right angle in a direction opposite to the light receiving surface 110SA.
  • an insulating plate 150 is disposed on the side surface of the solid-state image sensor 110.
  • the insulating plate 150 is not easy to dispose the insulating plate 150 on the side surface of the extremely small solid-state image sensor 110 disposed at the distal end portion of the endoscope.
  • an object is to provide an imaging device in which an inner lead bent substantially at a right angle and an imaging element made of a semiconductor are not short-circuited, and a method for manufacturing the imaging device.
  • An imaging device includes an imaging device in which a plurality of electrode pads connected to the light receiving unit are arranged in an outer periphery of a light receiving surface on which the light receiving unit is formed, and each of the plurality of electrodes
  • Each inner lead of the plurality of inner leads includes a front end portion, a bent portion, and a rear end portion, the front end portion is connected to the electrode pad, and the bent portion is concave with respect to the light receiving surface.
  • the first bent portion and the convex second bent portion, and the rear end portion is arranged in parallel to the side surface of the imaging element.
  • a method for manufacturing an imaging device comprising: a semiconductor having a plurality of light receiving portions and a plurality of electrode pads connected to the light receiving portions arranged around each light receiving portion on a light receiving surface.
  • a wafer process for producing a wafer a cutting process in which the semiconductor wafer is cut and separated into an image pickup device in which the plurality of electrode pads are arranged on the outer periphery of the light receiving unit, and an end face of the flexible wiring board
  • a bonding step in which tip portions of the plurality of inner leads protruding from the electrode pads of the plurality of electrode pads of the imaging element are connected to each other; and the plurality of inner leads are connected to the plurality of electrode pads.
  • an imaging device in which an inner lead bent at a substantially right angle and an imaging element made of a semiconductor are not short-circuited, and a method for manufacturing the imaging device.
  • the imaging apparatus 1 of the present embodiment includes an imaging element 10 and a flexible wiring board (hereinafter referred to as “wiring board”) 20.
  • An optical member or a cover glass 30 is bonded to the image sensor 10 via an adhesive layer 31. Further, the joint between the image sensor 10 and the wiring board 20 is covered with a sealing resin 32. Note that the cover glass 30, the adhesive layer 31, and the sealing resin 32 that are indicated by dotted lines are not illustrated and may not be illustrated.
  • the direction of the light receiving surface 10SA of the image sensor 10 is referred to as the upward direction.
  • the imaging element 10 is a substantially rectangular parallelepiped chip made of a semiconductor such as silicon. As will be described later, the image sensor 10 is manufactured by cutting a semiconductor wafer on which a plurality of image sensors are formed by a known semiconductor process. For example, the imaging element 10 has a light receiving surface 10SA of 500 ⁇ m ⁇ 500 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m ⁇ 1000 ⁇ m or less, and a thickness of 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. That is, for example, the image pickup device 10 of the image pickup apparatus 1 disposed at the distal end portion of the endoscope is very small.
  • a plurality of electrode pads 13 each connected to the light receiving portion 12 are arranged along the edge on the outer peripheral portion of the light receiving surface 10SA of the semiconductor chip 11 on which the light receiving portion 12 is formed.
  • Bumps 14 are disposed on the electrode pads 13.
  • the light receiving unit 12 and the electrode pad 13 are electrically connected by the internal wiring 13L, but may be connected by the surface wiring at the same time when the electrode pad 13 is formed.
  • the light receiving unit 12 is composed of a photoelectric conversion element such as a CCD or a CMOS imaging body.
  • the bump 14 is a gold bump made of a convex metal, for example, gold, formed on the electrode pad 13. In order to ensure good bonding strength, the bump 14 preferably has a height including the electrode pad 13 of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m and a diameter of 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • a guard ring 16 made of a conductive material such as copper is disposed on the light receiving surface 10SA of the image sensor 10 along the outer peripheral end. In an ultra-small image sensor, chipping in the cutting process may affect the light receiving unit 12.
  • the guard ring 16 is disposed on the semiconductor wafer along the cutting line in the wafer process. And even if chipping occurs in the cutting process, the light receiving unit 12 is prevented from being affected.
  • the guard ring 16 also has functions such as prevention of peeling of a surface protective film (not shown) and electrical shielding of the image sensor 10B.
  • the wiring board 20 is a flexible wiring board having a plurality of wirings 21L made of copper or the like using a flexible resin such as polyimide as a base material 22.
  • the wiring 21L is arrange
  • the wiring board 20 may be a multilayer wiring board, electronic components such as chip capacitors may be mounted on the surface, or electronic components may be incorporated.
  • the wiring 21 ⁇ / b> L protrudes from the base material 22 at the end face of the wiring board 20 to constitute the inner lead 21.
  • the inner lead 21 is sometimes called a flying lead.
  • the inner lead 21 (wiring 21L) having a thickness of 20 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less and a length of 50 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less has flexibility and is plastically deformed by an external stress.
  • the length of the inner lead 21 is within a range not exceeding the thickness of the image sensor 10 plus 100 ⁇ m. For example, when the thickness of the image sensor is 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, the length is preferably 200 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. .
  • the inner lead 21 includes a front end portion 21X, a bent portion 21Y, and a rear end portion 21Z. That is, the portion of the inner lead 21 that is pressure-bonded to the bump 14 is referred to as a tip portion 21X, and the bent portion that extends from the tip portion 21X is referred to as a bent portion 21Y, which extends from the bent portion 21Y.
  • the portion disposed in parallel with the side surface 10SS of the image sensor 10 is referred to as a rear end portion 21Z.
  • the length of the tip portion 21X is not less than 30 ⁇ m and not more than 100 ⁇ m, which is equivalent to the size of the electrode pad 13.
  • the bent portion 21Y and the rear end portion 21Z are separated for the sake of explanation, but are integrated and the boundary is not clear.
  • the bent portion 21Y has a first bent portion 21Y1 bent upward so as to be separated from the light receiving surface 10SA of the image pickup device 10 with the joint portion between the tip portion 21X and the bump 14 as a starting point, and the rear end portion 21Z takes an image.
  • the second bent portion 21Y2 is bent to be parallel to the side surface 10SS of the element 10.
  • the first bent portion 21Y1 has a concave shape and the second bent portion 21Y2 has a convex shape with respect to the light receiving surface 10SA.
  • the bending angle of the first bending portion 21Y1 is ⁇ 1 degrees
  • the bending angle ⁇ 2 of the second bending portion 21Y2 is approximately (90 ⁇ 1) degrees.
  • the first bent portion 21Y1 is on the light receiving surface 10SA of the image sensor 10, but the second bent portion 21Y2 is outside the light receiving surface 10SA and is more light receiving than the first bent portion 21Y1.
  • the height from 10 SA is high.
  • the inner lead 21 is bent in a concave shape starting from the joint portion so that the first bent portion 21Y1 is separated from the light receiving surface 10SA, the inner lead 21 is in contact with the guard ring 16, the corner portion, and the side surface 10SS of the imaging device 10. There is nothing to do.
  • the bending angle ⁇ 1 of the first bending portion 21Y1 is preferably 10 degrees or more and 70 degrees or less, and particularly preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less.
  • one wiring board 20 is bonded to the imaging element 10. That is, the plurality of bumps 14 are arranged in one row along one end side. However, a plurality of wiring boards 20 may be joined to the image sensor 10. For example, the plurality of bumps 14 may be arranged in two rows along two opposing sides, and two wiring boards may be bonded to the imaging element.
  • the bump 14 may not be disposed on the electrode pad 13 of the image sensor 10, and the inner lead 21 may be directly connected to the electrode pad 13.
  • the imaging device 1 has a small diameter because the inner lead 21 extends to the opposite side of the light receiving surface 10SA substantially parallel to the side surface 10SS of the imaging element 10. For this reason, the endoscope in which the imaging device 1 is disposed at the distal end portion of the insertion portion is small in diameter and minimally invasive.
  • Step S11> Wafer Process A semiconductor wafer (not shown) made of silicon or the like having a plurality of light receiving portions 12 and a plurality of bumps 14 and guard rings 16 arranged around each light receiving portion 12 on the light receiving surface 10SA. Is produced.
  • the bump 14 is, for example, a stud bump or a plating bump.
  • the stud bump is manufactured by metal bonding a gold ball formed by discharging and melting the tip of a gold wire to the electrode pad 13 using a wire bonding apparatus and then cutting the wire.
  • Step S12> Cutting Process The semiconductor wafer is cut, and the imaging element 10 made of a rectangular parallelepiped semiconductor is manufactured.
  • the imaging element 10 is a semiconductor chip 11 in which a plurality of bumps 14 connected to the light receiving unit 12 are arranged in an outer periphery of the light receiving surface 10SA on which the light receiving unit 12 is formed.
  • the bump 14 when the bump 14 is a stud bump, the bump 14 may be disposed after the semiconductor wafer is cut.
  • Step S13> Wiring board process
  • the wiring board 20 of a predetermined specification is produced.
  • a plurality of inner leads 21 protrude from the end face of the wiring board 20.
  • the arrangement interval (pitch) of the plurality of inner leads 21 is the same as the arrangement interval (pitch) of the bumps 14 of the image sensor 10.
  • the wiring board 20 may be produced before the process of step S11 to step S12.
  • the tip portion 21X of the inner lead 21 and the bump 14 are crimped and joined by the crimping jig 40.
  • a rod-shaped crimping jig 40 that can simultaneously process the plurality of bumps 14 and the plurality of inner leads.
  • a rod-shaped crimping jig 40 having an appropriate width necessary for simultaneously pressing the plurality of bumps 14 is used.
  • the width of the crimping jig 40 is preferably about ⁇ 100 ⁇ m with respect to the width of the imaging element 10.
  • the heating temperature is set to, for example, 100 ° C. or more and 400 ° C. or less and lower than the melting point of the material of the bump 14, the bump 14 does not melt.
  • ultrasonic waves may be applied to the crimping jig.
  • a holding member 29 is temporarily fixed to one side of the base material 22 of the wiring board 20.
  • the holding member 29 made of a metal or a rigid resin is detachably held by, for example, adsorbing the base material 22 of the wiring board 20.
  • Step S15 First Bending Step
  • the holding member 29 moves upward. That is, the base material 22 of the wiring board 20 moves upward together with the holding member 29. Then, the inner lead 21 is plastically deformed so as to be inclined upward with respect to the light receiving surface 10SA with the joint portion with the bump 14 as a starting point.
  • the bonding portion is bent while being crimped by the crimping jig 40 in a state where the imaging element 10 is set in the crimping bonding apparatus.
  • the inner lead 21 may be bent by moving the holding member 29 upward after sealing the bonding portion with sealing resin and increasing the bonding strength.
  • the holding member 29 does not move in the upward direction (vertical direction) but moves upward while gradually moving toward the image sensor 10 side. Since the holding member 29 moves so that the end surface of the base material 22 that is the rear end of the inner lead 21 draws an arc around the joint, neither tensile stress nor compressive stress is applied to the joint. Particularly preferred.
  • the rear end portion 21Z of the inner lead 21 is separated from the light receiving surface 10SA by the first bent portion 21Y1 having a concave shape with respect to the light receiving surface 10SA.
  • the protrusion amount H1 of the bending assisting member 50 from the light receiving surface 10SA is defined by the angle ⁇ of the first bending portion 21Y and the distance from the first bending portion 21Y to the end surface, and is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. is there.
  • the bending assisting member 50 is plate-shaped so as to come into contact with the plurality of inner leads 21, but the contact portion with the inner leads 21, that is, the tip is preferably a curved surface.
  • the rear end portion 21Z of the inner lead 21, that is, a plurality of base materials 22 held by the holding member 29 are parallel to the side surface 10SS of the image sensor 10.
  • the inner leads 21 are bent at the same time with the contact portion with the bending assisting member 50 as a vertex. Then, the inner lead 21 is plastically deformed to form a convex second bent portion 21Y2.
  • the inner lead 21 does not come into contact with the guard ring 16, the corners, and the side surface 10SS of the image sensor 10.
  • the second bending step is bent while the bonded portion is crimped by the crimping jig 40 as in the first bending step. Further, the joint portion may be bent after being sealed with resin. In this case, the bending auxiliary member may not be used.
  • the bending assisting member 50 is removed from between the side surface 10SS of the image sensor 10 and the inner lead 21. Further, the imaging device 1 is removed from the pressure bonding device, and the holding member 29 is removed.
  • the base material 22 of the flexible wiring board 20 may be bonded to the side surface 10SS of the imaging element 10 via an adhesive or the like. Further, when the rear end portion 21Z of the inner lead 21 is long, the rear end portion 21Z may be resin-sealed so as to cover the side surface 10SS.
  • the bending assisting member 50 is provided when the inner lead 21 is bent substantially parallel to the side surface 10SS of the image sensor 10, so that the inner lead 21 does not come into contact with the image sensor 10. Easy to bend.
  • the imaging device 1A and the manufacturing method of the imaging device 1A of the second embodiment are similar to the imaging device 1 and the like, the same reference numerals are given to components having the same functions, and description thereof is omitted.
  • the bending assisting member 50 is bonded to the side surface of the imaging element 10 via the adhesive layer 51. That is, in the manufacturing method of the imaging apparatus 1A, the bending assisting member 50 is bonded to the side surface 10SS of the imaging element 10 in the insertion step.
  • the bending auxiliary member 50 is made of an insulator such as resin.
  • the bending assisting member 50 may be a conductor such as a metal or a semiconductor such as silicon as long as at least the tip portion in contact with the inner lead 21 is covered with an insulator.
  • the image pickup apparatus 1A has the effects of the image pickup apparatus 1, and further, since the bending auxiliary member 50 is fixed, it is easy to bend, and the inner lead 21 is in contact with the image pickup element 10 and the like even after being removed from the pressure bonding apparatus. There is no fear.
  • the inner lead 21E having the ground potential among the plurality of inner leads 21 is connected to the guard ring 16 by pressure bonding.
  • the shield function is strengthened by the guard ring 16 becoming the ground potential. Since the guard ring 16 can be set to the ground potential using the inner lead 21E, the manufacturing is easy.
  • the light receiving surface 10 ⁇ / b> SA of the semiconductor chip 11 has a plurality of protrusions arranged on the straight line extending the light receiving unit 12 and each bump 14 at the shortest distance.
  • An insulating member 15 made of shaped resin or the like is disposed.
  • the insulating member 15 is a protective member for preventing contact between the inner lead 21 and the image sensor 10.
  • the optimum value of the height H1 of the insulating member 15 varies depending on the height H0 of the bump 14 and the position from the end face. As shown in FIG. 10, the height H0 of the bump 14 is not the height of the single bump but the height from the light receiving surface 10SA of the bump 14, and the thickness of the electrode pad (bonding pad) 13 is as follows. It is also considered.
  • the height H1 of the bump 14 is at least twice the height H2 from the light receiving surface 10SA at the point where the straight line connecting the apex of the bump 14 and the corner of the semiconductor chip 11 intersects the center line of the insulating member 15. Preferably, it is set to 3 times or more. If the height H1 is not more than 10 times the height H2, the bent portion 21Y will not be deformed more than necessary.
  • the height H0 of the bump 14 is 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less
  • the height H1 of the insulating member 15 is 1 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the bent portion 21Y is bent upward so as to be separated from the light receiving surface 10SA of the imaging element 10 with the joint portion between the tip portion 21X and the bump 14 as a starting point.
  • the first bent portion 21Y1 and the second bent portion 21Y2 bent so that the rear end portion 21Z is parallel to the side surface 10SS of the image sensor 10.
  • the bent portion 21 ⁇ / b> Y of the inner lead 21 is in contact with the insulating member 15. For this reason, although the inner lead 21 is bent at a substantially right angle, the inner lead 21 does not come into contact with the corner portion and the side surface 10SS of the image sensor 10.
  • the imaging device 1C has a small diameter because the inner lead 21 extends to the opposite side of the light receiving surface 10SA substantially parallel to the side surface 10SS of the imaging element 10. For this reason, the endoscope in which the imaging device 1 is disposed at the distal end portion of the insertion portion is small in diameter and minimally invasive.
  • Step S21> Wafer Process As shown in FIG. 12, a plurality of light receiving portions 12, a plurality of bumps 14 (electrode pads 13) and a plurality of insulating members 15 arranged around each light receiving portion 12, A semiconductor wafer 10W made of silicon or the like having the light receiving surface 10SA is manufactured.
  • reference symbol CL indicates a cutting line in the cutting process.
  • the bump 14 is, for example, a stud bump or a plating bump.
  • the stud bump is manufactured by metal bonding a gold ball formed by discharging and melting the tip of a gold wire to the electrode pad 13 using a wire bonding apparatus and then cutting the wire.
  • the insulating member 15 may be a polyhedron such as a rectangular parallelepiped, a columnar shape, a conical shape, or a triangular pyramid shape as long as it has a convex shape with the predetermined height H0 already described.
  • the upper surface of the insulating member 15 has a curved surface, for example, a hemispherical shape, because the inner lead 21 that is in contact with the upper surface can be easily bent.
  • insulating properties such as resin, ceramic, and glass can be used, but a resin that is easy to process is preferable.
  • resin polyimide, acrylic, epoxy, silicone, BCB, rubber, or the like is used.
  • a conductive material in which at least a portion in contact with the inner lead 21 is covered with an insulating material can be used.
  • the plurality of insulating members 15 of the plurality of imaging elements 10 are collectively arranged in the wafer process.
  • the insulating member 15 made of bakelite can be easily disposed by patterning a novolak-type photoresist into a rectangular parallelepiped and then heat-treating it into a hemispherical shape and further curing it.
  • the insulating member 15 may be arranged by patterning polyimide resin or the like.
  • the semiconductor wafer 10W is cut, and the imaging element 10 made of a rectangular parallelepiped semiconductor is manufactured.
  • the imaging element 10 is a semiconductor chip 11 in which a plurality of bumps 14 and a plurality of insulating members 15 connected to the light receiving unit 12 are arranged in an outer periphery of the light receiving surface 10SA on which the light receiving unit 12 is formed.
  • the bump 14 when the bump 14 is a stud bump, the bump 14 may be disposed after the semiconductor wafer 10W is cut.
  • the insulating member 15 may also be disposed after being separated into the image pickup device 10. In this case, the insulating member 15 may be disposed by dropping a resin solution from a dispenser, or may be disposed by an inkjet method or the like.
  • Step S23> Wiring board process
  • the wiring board 20 of a predetermined specification is produced.
  • a plurality of inner leads 21 protrude from the end face of the wiring board 20.
  • the arrangement interval (pitch) of the plurality of inner leads 21 is the same as the arrangement interval (pitch) of the bumps 14 of the image sensor 10.
  • the wiring board 20 may be produced before the process of step S21 to step S24.
  • the tip of the inner lead 21 and the bump 14 are crimped and joined by the crimping jig 40.
  • a rod-shaped crimping jig capable of simultaneously processing a plurality of bumps and a plurality of inner leads.
  • the heating temperature is set to, for example, 100 ° C. or more and 400 ° C. or less and lower than the melting point of the material of the bump 14, the bump 14 does not melt.
  • ultrasonic waves may be applied to the crimping jig.
  • the inner lead 21 contacts the insulating member 15. For this reason, the inner lead 21 is plastically deformed into a concave shape with respect to the light receiving surface 10SA with the joint end face as a base point.
  • the inner lead 21 may be bent while pressing the joint portion with the crimping jig 40 in a state in which the imaging element 10 is set in the crimping joint apparatus.
  • the inner lead 21 is in contact with the insulating member 15 when it is bent substantially parallel to the side surface 10SS of the image sensor 10, so that it is bent so as not to contact the image sensor 10. Is easy.
  • the insulating member 15A has a rod shape in which a plurality of inner leads 21 are in contact.
  • the insulating member 15A is a rod-shaped member made of glass, resin, or the like, and is fixed to the semiconductor chip 11 via an adhesive layer 15A1.
  • a conductive material such as a metal rod in which at least a portion in contact with the inner lead 21 is covered with an insulating material may be used.
  • rod-shaped insulating member 15A may be disposed on the side surface 10SS of the imaging element 10D or may be disposed at the corner.
  • the insulating member 15 ⁇ / b> A is preferably disposed in the wafer process in the same manner as the insulating member 15 of the imaging device 1. For example, if a long and narrow insulating member extending over a plurality of imaging devices is provided on the semiconductor wafer 10W, the long and narrow insulating member can be used as the insulating member 15A of each imaging element 10A in the cutting process.
  • the imaging device 1D has the effect of the imaging device 1C, and is easy to manufacture because only one insulating member 15A is provided. In particular, manufacturing is easier by disposing the insulating member 15A in the wafer process.
  • the insulating member 15A may be removed after the inner lead 21 is bent.
  • the image pickup device 10 ⁇ / b> E of the image pickup apparatus 1 ⁇ / b> E has a guard ring 16 made of a conductive material such as copper on the light receiving surface 10 ⁇ / b> SA along the outer peripheral end of the image pickup device 10.
  • chipping in the cutting process may affect the light receiving unit 12.
  • the guard ring 16 is disposed along the cutting line CL on the semiconductor wafer 10W in the wafer process.
  • the guard ring 16 can be disposed by patterning simultaneously using the same material.
  • the guard ring 16 has an effect of preventing the light receiving unit 12 from being affected even if chipping occurs in the cutting process.
  • the guard ring 16 also has functions such as prevention of peeling of a surface protective film (not shown) and electrical shielding of the image sensor 10B.
  • the elongated rod-shaped insulating member 15B covers the guard ring 16. Therefore, there is no possibility that the inner lead 21 comes into contact with the guard ring 16.
  • the insulating member 15B does not need to cover the entire circumference of the guard ring 16, and may be disposed only in a region where the inner lead 21 abuts.
  • the image pickup apparatus 1E has the effects of the image pickup apparatus 1C and the like, and further has a guard ring 16, and thus has high reliability.
  • the upper part (corner part) of the side surface 10SS of the semiconductor chip 11F is an insulating part 17 made of an insulator. That is, the semiconductor chip 11F has a notch 11X, and the notch 11X is filled with resin.
  • the insulating part 17 is made of the same material as the insulating member 15B, for example.
  • the imaging device 1F has the effects of the imaging device 1C and the like, and the corner portion of the imaging device 10F that the inner lead 21 is most likely to contact is the insulating portion 17. Therefore, the inner lead 21 and the imaging device 10 may be short-circuited. , Smaller.
  • the notch portion 11X and the insulating portion 17 of the imaging element 10F of the imaging device 1F are manufactured in a wafer process. That is, as shown in FIG. 18A, in the wafer process, a groove 11CX is formed on the light receiving surface 10SA of the semiconductor wafer 10WC along a cutting line CL parallel to the arrangement direction of the plurality of bumps 14 among the cutting lines of the cutting process. Is done.
  • the groove 11CX is formed by, for example, half-cut dicing or etching.
  • the groove 11CX is filled with resin and cured. As the resin, various materials similar to the insulating member 15 are used.
  • the resin may not completely fill the inside of the groove 11CX.
  • the surface of the resin inside the groove 11CX may be concave due to shrinkage during curing.
  • the groove 11CX may be filled with resin using the same material, for example, a photoresist. Further, when the groove 11CX is filled with resin, the insulating member 15 having a convex shape may be formed from the light receiving surface 10SA by disposing the resin higher than the upper surface of the groove 11CX.
  • the semiconductor chip is the insulating part 17 that is cut along the cutting line CL to have the notch part 11X at the corner part and the inside is filled with resin.
  • An image sensor 10F made of 11F is manufactured.
  • the imaging device 1F is easy to manufacture because the insulating portion 17 is disposed in the corner portion of the imaging element 10C in the wafer process. Moreover, since the insulating part 17 does not increase the outer dimension (outer diameter) of the imaging element 10F, the imaging apparatus 1F has a small diameter.
  • an imaging device 1G according to a modification of the seventh embodiment is similar to the imaging device 1F, but does not have an insulating member on the light receiving surface 10SA.
  • the imaging device 1G has the notch 11X at the corner of the semiconductor chip 11G, and has the insulating part 17 filled with resin inside.
  • the inner lead 21 is bent at a substantially right angle while being in contact with the corner portion, the inner lead 21 is not likely to be short-circuited with the guard ring 16.
  • FIG. 20 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the imaging device 1G. Note that the wafer process S21A is different from the flowchart of the manufacturing method of the image pickup apparatus 1C shown in FIG.
  • Step S21A1> A plurality of light receiving portions 12 and the light receiving portions 12 and the like arranged around each light receiving portion 12 are formed on the light receiving surface 10SA of the semiconductor wafer 10WC.
  • a groove 11CX is formed in the light receiving surface 10SA along a cutting line CL parallel to the arrangement direction of the plurality of bumps 14 among the cutting lines in the cutting process.
  • the depth of the groove 11CX may be less than the thickness of the semiconductor wafer 10WC.
  • Step S22> The semiconductor wafer is cut along the cutting line CL.
  • the manufacturing method of the image pickup apparatus 1G since the insulating portions 17 of the plurality of ultra-small image pickup devices 10G are simultaneously manufactured in the wafer process, the manufacturing is easy.

Abstract

撮像装置１は、受光部１２が形成された受光面１０ＳＡの外周部に受光部１２と接続された複数の電極パッド１３が列設されている撮像素子１０と、それぞれが電極パッド１３と接続されている複数のインナーリード２１を含む配線板２０と、を具備する撮像装置１であって、それぞれのインナーリード２１が、先端部２１Ｘと屈曲部２１Ｙと後端部２１Ｚとからなり、先端部２１Ｘが電極パッド１３と接続されており、屈曲部２１Ｙが受光面１０ＳＡに対して凹形状の第１屈曲部２１Ｙ１と凸形状の第２屈曲部２１Ｙ２とからなり、後端部２１Ｚが撮像素子１０の側面１０ＳＳに平行に配置されている。

Description

撮像装置および撮像装置の製造方法
　本発明は、受光部が形成された受光面の外周部に、前記受光部と接続された複数の電極パッドが列設されている撮像素子と、前記複数の電極パッドのいずれかとそれぞれが接続されている複数のインナーリードを含むフレキシブル配線板と、を具備する撮像装置、および前記撮像装置の製造方法に関する。
　図１に示す固体撮像装置１０１が、日本国特開平５－１１５４３５号公報に開示されている。固体撮像装置１０１は、受光部が形成された固体撮像素子１１０と基板１２０とを具備する。基板１２０のインナーリード１２１は、固体撮像素子１１０の外部接続用のバンプである金属突起１１４と接続されている。
　固体撮像素子１１０は、インナーリード１２１が受光面１１０ＳＡと反対方向に略直角に折り曲げられているため細径である。そして、インナーリード１２１が固体撮像素子１１０と接触し短絡することを防止するために、固体撮像素子１１０の側面には絶縁板１５０が配設されている。
　しかし、例えば内視鏡の先端部に配設される極めて小さな固体撮像素子１１０の側面に絶縁板１５０を配設することは容易ではない。
特開平５－１１５４３５号公報
　本発明の実施形態によれば、略直角に折り曲げられたインナーリードと、半導体からなる撮像素子とが短絡することのない撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態の撮像装置は、受光部が形成された受光面の外周部に、前記受光部と接続された複数の電極パッドが列設されている撮像素子と、それぞれが前記複数の電極パッドのいずれかの電極パッドと接続された複数のインナーリードを含むフレキシブル配線板と、を具備する撮像装置であって、
　前記複数のインナーリードのそれぞれのインナーリードが、先端部と屈曲部と後端部とからなり、前記先端部が前記電極パッドと接続されており、前記屈曲部が前記受光面に対して凹形状の第１屈曲部と凸形状の第２屈曲部とからなり、前記後端部が前記撮像素子の側面に平行に配置されている。
　また、別の実施形態の撮像装置の製造方法は、複数の受光部と、それぞれの受光部の周囲に列設された前記受光部と接続された複数の電極パッドと、を受光面に有する半導体ウエハが作製されるウエハ工程と、前記半導体ウエハが切断され、前記受光部の外周部に前記複数の電極パッドが列設された撮像素子に個片化される切断工程と、フレキシブル配線板の端面から突出している複数のインナーリードの先端部が、前記撮像素子の前記複数の電極パッドの電極パッドと、それぞれ接続される接合工程と、前記複数のインナーリードが、それぞれの前記複数の電極パッドとの接続部を起点として前記受光面に対して傾斜した状態に塑性変形する第１屈曲工程と、前記複数のインナーリードの後端部が前記撮像素子の側面と平行になるように、前記複数のインナーリードが折り曲げられ塑性変形する第２屈曲工程と、を具備する。
　本発明の実施形態によれば、略直角に折り曲げられたインナーリードと半導体からなる撮像素子とが短絡することのない撮像装置および前記撮像装置の製造方法を提供できる。
従来の撮像装置の断面図である。 第１実施形態の撮像装置の斜視図である。 第１実施形態の撮像装置の断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法のフローチャートである。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第１実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第２実施形態の撮像装置の断面図である。 第３実施形態の撮像装置の斜視図である。 第４実施形態の撮像装置の斜視図である。 第４実施形態の撮像装置の断面図である。 第４実施形態の撮像装置の絶縁部材を説明するための側面図である。 第４実施形態の撮像装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第４実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための斜視図である。 第４実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第４実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第４実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第５実施形態の撮像装置の斜視図である。 第６実施形態の撮像装置の斜視図である。 第６実施形態の撮像装置の断面図である。 第７実施形態の撮像装置の斜視図である。 第７実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第７実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第７実施形態の撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 第７実施形態の変形例の撮像装置の断面図である。 第７実施形態の変形例の撮像装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
＜第１実施形態＞
　本実施形態の撮像装置１は、図２および図３に示すように、撮像素子１０とフレキシブル配線板（以下、「配線板」という）２０とを具備する。撮像素子１０には、接着層３１を介して光学部材またはカバーガラス３０が接着されている。また、撮像素子１０と配線板２０との接合部は封止樹脂３２で覆われている。なお、点線で表示したカバーガラス３０、接着層３１、および封止樹脂３２は、説明を省略し図示しないことがある。また、撮像素子１０の受光面１０ＳＡの方向を上方向という。
　撮像素子１０は、シリコン等の半導体からなる略直方体のチップである。後述するように、撮像素子１０は、公知の半導体プロセスにより複数の撮像素子が形成された半導体ウエハを切断により個片化することにより作製される。撮像素子１０は、例えば、受光面１０ＳＡが５００μｍ×５００μｍ以上１０００μｍ×１０００μｍ以下であり、厚さが１００μｍ以上３００μｍ以下である。すなわち、例えば、内視鏡の先端部に配設される撮像装置１の撮像素子１０は超小型である。
　受光部１２が形成された半導体チップ１１の受光面１０ＳＡの外周部には、それぞれが受光部１２と接続された複数の電極パッド１３が端辺に沿って列設されている。電極パッド１３の上にはバンプ１４が配設されている。受光部１２と電極パッド１３とは内部配線１３Ｌによって電気的に接続されているが、電極パッド１３形成時に同時に表面配線で接続されていてもよい。
　受光部１２は、ＣＣＤ、またはＣＭＯＳ撮像体等の光電変換素子からなる。バンプ１４は、電極パッド１３の上に形成された、凸形状の金属、例えば、金からなる金バンプである。バンプ１４は良好な接合強度を担保するため、電極パッド１３を含めた高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下、径は、３０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。
　なお、撮像素子１０の受光面１０ＳＡには、外周端部に沿って銅等の導電性材料からなるガードリング１６が配設されている。超小型の撮像素子では、切断工程におけるチッピングが受光部１２に影響を及ぼすおそれがある。
　後述するように、ガードリング１６は、ウエハ工程において、切断線にそって、半導体ウエハに配設される。そして、切断工程においてチッピングが発生しても受光部１２に影響が及ぶことを防止する効果を有する。ガードリング１６は、表面保護膜（不図示）の剥がれ防止、および、撮像素子１０Ｂの電気的シールド等の機能も有する。
　一方、配線板２０は、ポリイミド等の可撓性樹脂を基材２２とし、銅等からなる複数の配線２１Ｌを有する可撓性配線板である。なお、配線２１Ｌは、基材２２の内部に配設されているが、表面に配設されていてもよい。また配線板２０は多層配線板でもよいし、チップコンデンサ等の電子部品が表面に実装されていてもよいし、電子部品が内蔵されていてもよい。
　配線２１Ｌは、配線板２０の端面において基材２２から突出してインナーリード２１を構成している。インナーリード２１はフライングリードとよばれることもある。例えば、厚さが２０μｍ以上５０μｍ以下、長さが５０μｍ以上５００μｍ以下のインナーリード２１（配線２１Ｌ）は、可撓性を有し、外部からの応力により塑性変形する。なお、インナーリード２１の長さは、撮像素子１０の厚さプラス１００μｍを超えない範囲で、例えば、撮像素子の厚さが１００μｍ以上３００μｍ以下の場合には、２００μｍ以上４００μｍ以下であるのが好ましい。
　図３に示すように、インナーリード２１は、先端部２１Ｘと屈曲部２１Ｙと後端部２１Ｚとからなる。すなわち、インナーリード２１のバンプ１４と圧着接合されている部分を先端部２１Ｘといい、先端部２１Ｘから延設している屈曲している部分を屈曲部２１Ｙといい、屈曲部２１Ｙから延設している、撮像素子１０の側面１０ＳＳと平行に配置されている部分を後端部２１Ｚという。先端部２１Ｘの長さは、電極パッド１３の大きさと同等の３０μｍ以上１００μｍ以下である。なお、屈曲部２１Ｙと後端部２１Ｚとは、説明のため区分しているが一体であり、その境界は明確ではない。
　屈曲部２１Ｙは、先端部２１Ｘとバンプ１４との接合部を起点として撮像素子１０の受光面１０ＳＡから乖離するように上方向に屈曲している第１屈曲部２１Ｙ１と、後端部２１Ｚが撮像素子１０の側面１０ＳＳと平行になるように屈曲している第２屈曲部２１Ｙ２とからなる。受光面１０ＳＡに対して第１屈曲部２１Ｙ１は凹形状であり、第２屈曲部２１Ｙ２は凸形状である。なお、第１屈曲部２１Ｙ１の屈曲角度をθ１度とすると、第２屈曲部２１Ｙ２の屈曲角度θ２は、約（９０－θ１）度である。
　以上の説明のように、第１屈曲部２１Ｙ１は撮像素子１０の受光面１０ＳＡの上にあるが、第２屈曲部２１Ｙ２は受光面１０ＳＡより外側で、かつ、第１屈曲部２１Ｙ１よりも受光面１０ＳＡからの高さが高い位置にある。
　インナーリード２１は、第１屈曲部２１Ｙ１が受光面１０ＳＡから乖離するように、接合部を起点として凹形状に屈曲しているため、撮像素子１０の、ガードリング１６、角部および側面１０ＳＳと接触することがない。
　第１屈曲部２１Ｙ１の屈曲角度θ１は、１０度以上７０度以下が好ましく、３０度以上６０度以下が特に好ましい。ガードリング１６とインナーリード２１とが接触すると、受光部１２との信号の授受に問題が生じるが、前記範囲内であればインナーリード２１が、ガードリング１６等と接触するおそれがない。
　なお、図２に示したように、撮像装置１では、撮像素子１０には、１つの配線板２０が接合されている。すなわち、複数のバンプ１４は１端辺に沿って１列に配設されている。しかし、撮像素子１０に複数の配線板２０が接合されていてもよい。例えば複数のバンプ１４が、対向する２端辺に沿って２列に配設されており、撮像素子に２つの配線板が接合されていてもよい。
　撮像素子１０の電極パッド１３にバンプ１４が配設されておらず、インナーリード２１が電極パッド１３に直接、接続されていてもよい。
　撮像装置１は、インナーリード２１が撮像素子１０の側面１０ＳＳに略平行に受光面１０ＳＡと反対側に延設されているため、細径である。このため、撮像装置１が挿入部の先端部に配設された内視鏡は細径で低侵襲である。
＜撮像装置１の製造方法＞
　次に、撮像装置１の製造方法について図４のフローチャートに沿って説明する。
＜ステップＳ１１＞ウエハ工程
　複数の受光部１２と、それぞれの受光部１２の周囲に列設された複数のバンプ１４およびガードリング１６を受光面１０ＳＡに有する、シリコン等からなる半導体ウエハ（不図示）が作製される。
　バンプ１４は、例えば、スタッドバンプ、または、めっきバンプ等である。スタッドバンプは、ワイヤボンディング装置を用いて、金ワイヤの先端を放電溶融して形成した金ボールを電極パッド１３に金属接合した後にワイヤを切断することで作製される。
＜ステップＳ１２＞切断工程
　半導体ウエハが、切断され、直方体の半導体からなる撮像素子１０が作製される。撮像素子１０は、受光部１２が形成された受光面１０ＳＡの外周部に、受光部１２と接続された複数のバンプ１４が列設されている半導体チップ１１である。
　なお、バンプ１４がスタッドバンプの場合等には、半導体ウエハを切断後にバンプ１４を配設してもよい。
＜ステップＳ１３＞配線板工程
　所定の仕様の配線板２０が作製される。配線板２０の端面からは複数のインナーリード２１が突出している。複数のインナーリード２１の配設間隔（ピッチ）は、撮像素子１０のバンプ１４の配設間隔（ピッチ）と同じである。なお、ステップＳ１１からステップＳ１２の工程よりも前に、配線板２０が作製されてもよい。
＜ステップＳ１４＞圧着工程
　図５Ａに示すように、圧着治具４０により、インナーリード２１の先端部２１Ｘとバンプ１４とが、圧着接合される。なお、複数のバンプ１４と複数のインナーリードとを同時に処理できる棒状の圧着治具４０を用いることが好ましい。複数のバンプ１４を同時に押圧するのに必要な適切な幅の棒状の圧着治具４０が用いられるが、圧着治具４０の幅は撮像素子１０の幅に対し、±１００μｍ程度が好ましい。
　さらに、圧着治具にヒートバーを用いて、押圧時に加熱することも好ましい。なお、加熱温度は、例えば１００℃以上４００℃以下で、かつバンプ１４の材料の融点未満に設定されるため、バンプ１４が溶融することはない。熱に替えて、または熱に加えて超音波が圧着治具に印加されてもよい。
　なお、図５Ａ等に示すように配線板２０の基材２２の片面には、保持部材２９が仮止めされている。金属または剛性のある樹脂からなる保持部材２９は、例えば配線板２０の基材２２を吸着することで着脱自在に保持している。
＜ステップＳ１５＞第１屈曲工程
　図５Ｂに示すように、保持部材２９が上方向に移動する。すなわち、保持部材２９とともに配線板２０の基材２２が上方向に移動する。すると、インナーリード２１は、バンプ１４との接合部を起点として受光面１０ＳＡに対して上方向に傾斜した状態に塑性変形する。
　なお、接合信頼性担保のために、圧着接合装置に撮像素子１０をセットした状態で、圧着治具４０により接合部を圧着しながら屈曲されることが好ましい。または、接合部を封止樹脂で封止し、接合強度を高くした後に保持部材２９が上方向に移動してインナーリード２１を屈曲してもよい。
　なお、インナーリード２１に負荷をかけないため、保持部材２９は直上方向（垂直方向）に移動するのではなく、撮像素子１０側に徐々に移動しながら上方向に移動することが好ましい。そして、インナーリード２１の後端である基材２２の端面が、接合部を中心として、円弧を描くように保持部材２９が移動することが、接合部に引っ張り応力も圧縮応力も印加されないため、特に好ましい。
　インナーリード２１の後端部２１Ｚは、受光面１０ＳＡに対して凹形状の第１屈曲部２１Ｙ１により、受光面１０ＳＡから乖離する。
＜ステップＳ１６＞挿入工程
　図５Ｃに示すように、屈曲補助部材５０が、撮像素子１０の側面１０ＳＳに沿って挿入され、先端がインナーリード２１と当接する。
　なお、屈曲補助部材５０の受光面１０ＳＡからの突出量Ｈ１は、第１屈曲部２１Ｙの角度θと、第１屈曲部２１Ｙから端面までの距離とで規定されるが、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下である。
　屈曲補助部材５０は、複数のインナーリード２１と当接するように板状であるが、インナーリード２１との当接部、すなわち、先端は曲面であることが好ましい。
＜ステップＳ１７＞第２屈曲工程
　図５Ｄに示すようにインナーリード２１の後端部２１Ｚ、すなわち、保持部材２９に保持された基材２２が撮像素子１０の側面１０ＳＳと平行になるように、複数のインナーリード２１が、屈曲補助部材５０との当接箇所を頂点として同時に折り曲げられる。すると、インナーリード２１は塑性変形し、凸形状の第２屈曲部２１Ｙ２が形成される。
　屈曲補助部材５０があるために、インナーリード２１が撮像素子１０の、ガードリング１６、角部および側面１０ＳＳと接触することがない。
　第２屈曲工程も第１屈曲工程と同じように、圧着治具４０により接合部を圧着しながら屈曲されることが好ましい。また、接合部が樹脂で封止された後に屈曲されてもよい。この場合、屈曲補助部材を使用しなくてもよい。
　図５Ｅに示すように、第２屈曲工程が終わると、屈曲補助部材５０は撮像素子１０の側面１０ＳＳとインナーリード２１との間から取り去られる。また、撮像装置１は圧着接合装置から取り外され、保持部材２９が取り去られる。
　なお、接合後に、接合部を封止樹脂で封止してもよい。さらに、フレキシブル配線板２０の基材２２を、撮像素子１０の側面１０ＳＳと接着剤等を介して接合してもよい。また、インナーリード２１の後端部２１Ｚが長い場合には、側面１０ＳＳを覆うように後端部２１Ｚを樹脂封止してもよい。
　撮像素子１０の製造方法によれば、インナーリード２１を撮像素子１０の側面１０ＳＳと略平行に屈曲するときに屈曲補助部材５０があるため撮像素子１０と接触することのないように、略直角に折り曲げることが容易である。
＜第２実施形態＞
　第２実施形態の撮像装置１Ａおよび撮像装置１Ａの製造方法は、撮像装置１等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図６に示すように、撮像装置１Ａでは、屈曲補助部材５０が接着層５１を介して撮像素子１０の側面に接着されている。すなわち、撮像装置１Ａの製造方法では、挿入工程において、屈曲補助部材５０が撮像素子１０の側面１０ＳＳに接着される。
　屈曲補助部材５０は、樹脂等の絶縁体からなる。なお、少なくともインナーリード２１と当接している先端部が絶縁体で覆われていれば屈曲補助部材５０は金属等の導体、またはシリコン等の半導体であってもよい。
　撮像装置１Ａは撮像装置１の効果を有し、さらに屈曲補助部材５０が固定されているため、屈曲が容易であり、圧着接合装置から取り外した後も、インナーリード２１が撮像素子１０等と接触するおそれがない。
＜第３実施形態＞
　第３実施形態の撮像装置１Ｂおよび撮像装置１Ｂの製造方法は、撮像装置１等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図７に示すように、撮像装置１Ｂでは、複数のインナーリード２１のうち接地電位のインナーリード２１Ｅが、ガードリング１６と圧着接合により接続されている。
　撮像装置１Ｂは、ガードリング１６が接地電位となることによりシールド機能が強化される。そして、インナーリード２１Ｅを用いてガードリング１６を接地電位とできるため、製造が容易である。
＜第４実施形態＞
　第４実施形態の撮像装置１Ｃおよび撮像装置１Ｃの製造方法は、撮像装置１等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図８から図１０に示すように撮像装置１Ｃでは、半導体チップ１１の受光面１０ＳＡには、受光部１２と各バンプ１４とを最短距離で結ぶ各直線の延長上に配設された複数の凸形状の樹脂等からなる絶縁性部材１５が配設されている。絶縁性部材１５は、インナーリード２１と撮像素子１０との接触を防止するための保護部材である。
　絶縁性部材１５の高さＨ１は、バンプ１４の高さＨ０および端面からの位置により最適値が異なる。なお、図１０に示すように、ここで、バンプ１４の高さＨ０は、バンプ単体の高さではなく、バンプ１４の受光面１０ＳＡからの高さであり、電極パッド（ボンディングパッド）１３の厚さも考慮される。
　バンプ１４の高さＨ１は、バンプ１４の頂点と、半導体チップ１１の角部とを結ぶ直線が、絶縁性部材１５の中心線と交差する点の受光面１０ＳＡからの高さＨ２の２倍以上、好ましくは３倍以上に設定される。高さＨ１は、高さＨ２の１０倍以下であれば、屈曲部２１Ｙが必要以上に大きく変形することがない。
　例えば、バンプ１４の高さＨ０が１０μｍ以上１００μｍ以下の場合には、絶縁性部材１５の高さＨ１は、１μｍ以上であり、好ましくは、１０μｍ以上１５０μｍ以下である。
　撮像装置１Ｃでも、撮像装置１等と同じように、屈曲部２１Ｙは、先端部２１Ｘとバンプ１４との接合部を起点として撮像素子１０の受光面１０ＳＡから乖離するように上方向に屈曲している第１屈曲部２１Ｙ１と、後端部２１Ｚが撮像素子１０の側面１０ＳＳと平行になるように屈曲している第２屈曲部２１Ｙ２とからなる。
　撮像装置１Ｃでは、インナーリード２１の屈曲部２１Ｙは、絶縁性部材１５と当接している。このため、インナーリード２１は、略直角に折り曲げられているが、撮像素子１０の角部および側面１０ＳＳと接触することがない。
　撮像装置１Ｃは、インナーリード２１が撮像素子１０の側面１０ＳＳに略平行に受光面１０ＳＡと反対側に延設されているため、細径である。このため、撮像装置１が挿入部の先端部に配設された内視鏡は細径で低侵襲である。
＜撮像装置１Ｃの製造方法＞
　次に、撮像装置１Ｃの製造方法について図１１のフローチャートに沿って説明する。
＜ステップＳ２１＞ウエハ工程
　図１２に示すように、複数の受光部１２と、それぞれの受光部１２の周囲に列設された複数のバンプ１４（電極パッド１３）および複数の絶縁性部材１５と、を受光面１０ＳＡに有する、シリコン等からなる半導体ウエハ１０Ｗが作製される。なお、図６において符号ＣＬは切断工程における切断線を示している。
　バンプ１４は、例えば、スタッドバンプ、または、めっきバンプ等である。スタッドバンプは、ワイヤボンディング装置を用いて、金ワイヤの先端を放電溶融して形成した金ボールを電極パッド１３に金属接合した後にワイヤを切断することで作製される。
　絶縁性部材１５は、すでに説明した所定の高さＨ０の凸形状であれば、直方体、柱状、円錐状、または三角錐状等の多面体であってよい。しかし絶縁性部材１５の上面は、曲面、例えば、半球形状であることが、当接するインナーリード２１を屈曲しやすいために好ましい。
　絶縁性部材１５としては樹脂、セラミック、ガラス等の絶縁性を用いることができるが、加工しやすい樹脂が好ましい。樹脂としては、ポリイミド、アクリル、エポキシ、シリコーン、ＢＣＢ、またはゴム等を用いる。なお、絶縁性部材１５として、少なくともインナーリード２１と接触する部分が絶縁性材料で覆われている導電性材料を用いることもできる。
　複数の撮像素子１０の複数の絶縁性部材１５は、ウエハ工程で一括して配設されることが好ましい。例えば、ノボラック系フォトレジストを直方体にパターニングした後に熱処理を行い半球状とし、さらに硬化処理することで、ベークライトからなる絶縁性部材１５を容易に配設できる。または、絶縁性部材１５は、ポリイミド樹脂等をパターニングして配設してもよい。
＜ステップＳ２２＞切断工程
　半導体ウエハ１０Ｗが、切断され、直方体の半導体からなる撮像素子１０が作製される。撮像素子１０は、受光部１２が形成された受光面１０ＳＡの外周部に、受光部１２と接続された複数のバンプ１４および複数の絶縁性部材１５が列設されている半導体チップ１１である。
　なお、バンプ１４がスタッドバンプの場合等には、半導体ウエハ１０Ｗを切断後にバンプ１４を配設してもよい。また、絶縁性部材１５も、撮像素子１０に個片化した後に配設してもよい。この場合には、絶縁性部材１５は、樹脂溶液を、ディスペンサーから滴下して配設してもよいし、インクジェット法等で配設してよい。
＜ステップＳ２３＞配線板工程
　所定の仕様の配線板２０が作製される。配線板２０の端面からは複数のインナーリード２１が突出している。複数のインナーリード２１の配設間隔（ピッチ）は、撮像素子１０のバンプ１４の配設間隔（ピッチ）と同じである。なお、ステップＳ２１からステップＳ２４の工程よりも先に配線板２０が作製されてもよい。
＜ステップＳ２４＞圧着工程
　図１３Ａに示すように、圧着治具４０により、インナーリード２１の先端部とバンプ１４とが、圧着接合される。なお、複数のバンプと複数のインナーリードとを同時に処理できる棒状の圧着治具を用いることが好ましい。
　さらに、圧着治具にヒートバーを用いて、押圧時に加熱することも好ましい。なお、加熱温度は、例えば１００℃以上４００℃以下で、かつ、バンプ１４の材料の融点未満に設定されるため、バンプ１４が溶融することはない。熱に替えて、または熱に加えて超音波が圧着治具に印加されてもよい。
　なお、図１３Ｂに示すように、絶縁性部材１５の高さＨ１がバンプ１４の高さＨ０よりも高い場合には、インナーリード２１は絶縁性部材１５と当接する。このため、インナーリード２１は接合端面を基点として、受光面１０ＳＡに対して凹形状に塑性変形する。
＜ステップＳ２５＞屈曲工程
　図１３Ｃに示すように、インナーリード２１の後端部２１Ｚが、撮像素子１０の側面１０ＳＳと略平行に配置されるように屈曲される。
　なお、圧着接合装置に撮像素子１０をセットした状態で、圧着治具４０により接合部を押圧しながらインナーリード２１を屈曲してもよい。
　撮像素子１０の製造方法によれば、インナーリード２１を撮像素子１０の側面１０ＳＳと略平行に屈曲するときに絶縁性部材１５と当接するため、撮像素子１０と接触することのないように折り曲げることが容易である。
＜第５実施形態＞
　第５実施形態の撮像装置１Ｄおよび撮像装置１Ｄの製造方法は、撮像装置１Ｃ等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図１４に示すように、撮像装置１Ｄでは、絶縁性部材１５Ａは、複数のインナーリード２１が当接している棒状である。絶縁性部材１５Ａは、ガラスまたは樹脂等からなる棒状部材で、半導体チップ１１に、接着層１５Ａ１を介して固定されている。なお、絶縁性部材１５Ａとして、少なくともインナーリード２１と接触する部分が絶縁性材料で覆われている金属棒等の導電性材料を用いてもよい。
　なお、棒状の絶縁性部材１５Ａを、撮像素子１０Ｄの側面１０ＳＳに配設してもよいし、角部に配設してもよい。
　絶縁性部材１５Ａは、撮像装置１の絶縁性部材１５と同様に、ウエハ工程において配設しておくことが好ましい。例えば、複数の撮像装置にまたがる細長い絶縁性部材を半導体ウエハ１０Ｗに配設しておけば、切断工程において細長い絶縁性部材を、それぞれの撮像素子１０Ａの絶縁性部材１５Ａにできる。
　撮像装置１Ｄは撮像装置１Ｃの効果を有し、さらに絶縁性部材１５Ａを１つ配設するだけなので製造が容易である。特に、ウエハ工程で絶縁性部材１５Ａを配設することで、より製造が容易である。
　なお、インナーリード２１を屈曲した後に、絶縁性部材１５Ａを除去してもよい。
＜第６実施形態＞
　第６実施形態の撮像装置１Ｅおよび撮像装置１Ｅの製造方法は、撮像装置１等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図１５および図１６に示すように、撮像装置１Ｅの撮像素子１０Ｅは、撮像素子１０の外周端部に沿って銅等の導電性材料からなるガードリング１６を受光面１０ＳＡに有する。超小型の撮像素子では、切断工程におけるチッピングが受光部１２に影響を及ぼすおそれがある。
　ガードリング１６は、ウエハ工程において、半導体ウエハ１０Ｗに切断線ＣＬにそって配設される。例えば、電極パッド１３を配設するときに、同じ材料を用いて同時にパターニングすることで、ガードリング１６を配設できる。
　ガードリング１６は、切断工程においてチッピングが発生しても受光部１２に影響が及ぶことを防止する効果を有する。ガードリング１６は、表面保護膜（不図示）の剥がれ防止、および、撮像素子１０Ｂの電気的シールド等の機能も有する。
　ここで、ガードリング１６とインナーリード２１とが接触すると、受光部１２との信号の授受に支障が生じる、しかし、撮像装置１Ｅでは、細長い棒状の絶縁性部材１５Ｂが、ガードリング１６を覆っているため、インナーリード２１がガードリング１６と接触するおそれがない。もちろん、絶縁性部材１５Ｂは、ガードリング１６の全周を覆っている必要は無く、インナーリード２１が当接する領域だけに配設されていればよい。
　撮像装置１Ｅは撮像装置１Ｃ等の効果を有し、さらにガードリング１６を有するため信頼性が高い。
＜第７実施形態＞
　第７実施形態の撮像装置１Ｆおよび撮像装置１Ｆの製造方法は、撮像装置１Ｃ等と類似しているので、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
　図１１に示すように、撮像装置１Ｆでは、半導体チップ１１Ｆの側面１０ＳＳの上部（角部）が、絶縁体からなる絶縁部１７である。すなわち、半導体チップ１１Ｆには切り欠き部１１Ｘがあり、切り欠き部１１Ｘが樹脂で充填されている。絶縁部１７は、例えば、絶縁性部材１５Ｂ等と同じ材料からなる。
　撮像装置１Ｆは、撮像装置１Ｃ等の効果を有し、インナーリード２１が最も接触しやすい撮像素子１０Ｆの角部が絶縁部１７であるため、インナーリード２１と撮像素子１０とが短絡するおそれが、より小さい。
　撮像装置１Ｆの撮像素子１０Ｆの切り欠き部１１Ｘおよび絶縁部１７は、ウエハ工程において作製される。すなわち、図１８Ａに示すように、ウエハ工程において、半導体ウエハ１０ＷＣの受光面１０ＳＡに、切断工程の切断線のうち複数のバンプ１４の列設方向と平行な切断線ＣＬに沿って溝１１ＣＸが形成される。溝１１ＣＸは、例えば、ハーフカットダイシングまたはエッチングにより形成される。そして、図１８Ｂに示すように、溝１１ＣＸに樹脂が充填され、硬化処理される。樹脂としては、絶縁性部材１５と同様の各種材料を用いる。
　なお、樹脂は溝１１ＣＸの内部を完全に充填していなくてもよい。例えば、硬化時の収縮等により、溝１１ＣＸの内部の樹脂の表面が凹状であってもよい。
　また、絶縁性部材１５を受光面１０ＳＡに配設するときに同時に同じ材料、例えば、フォトレジストを用いて、溝１１ＣＸに樹脂を充填してもよい。また、溝１１ＣＸに樹脂を充填するときに、溝１１ＣＸの上面以上に高く樹脂を配設することで、受光面１０ＳＡから凸形状の絶縁性部材１５としてもよい。
　そして切断工程において、図１８２Ｃに示すように、切断線ＣＬに沿って切断されることにより、角部に切り欠き部１１Ｘがあり、その内部が樹脂で充填されている絶縁部１７である半導体チップ１１Ｆからなる撮像素子１０Ｆが作製される。
　撮像装置１Ｆは、ウエハ工程において撮像素子１０Ｃの角部になる部分に絶縁部１７を配設しておくため、製造が容易である。また、絶縁部１７は撮像素子１０Ｆの外寸（外径）を大きくすることがないので、撮像装置１Ｆは小径である。
＜第７実施形態の変形例＞
　図１９に示すように、第７実施形態の変形例の撮像装置１Ｇは、撮像装置１Ｆと類似しているが、受光面１０ＳＡに絶縁性部材を有していない。
　すなわち、撮像装置１Ｇは、半導体チップ１１Ｇの角部に切り欠き部１１Ｘがあり、その内部が樹脂で充填されている絶縁部１７を有する。
　撮像装置１Ｇでは、インナーリード２１を角部と当接しながら、略直角に屈曲しても、インナーリード２１がガードリング１６と短絡するおそれがない。
　図２０は、撮像装置１Ｇの製造方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１１に示した撮像装置１Ｃの製造方法のフローチャートとはウエハ工程Ｓ２１Ａが異なるだけであるであるので、それ以外の工程の説明は省略する。
＜ステップＳ２１Ａ１＞
　複数の受光部１２と、それぞれの受光部１２の周囲に列設された受光部１２等が半導体ウエハ１０ＷＣの受光面１０ＳＡに形成される。
＜ステップＳ２１Ａ２＞
　切断工程の切断線のうち複数のバンプ１４の列設方向と平行な切断線ＣＬに沿って受光面１０ＳＡに溝１１ＣＸが形成される。溝１１ＣＸの深さは、半導体ウエハ１０ＷＣの厚さ未満であればよい。
＜ステップＳ２１Ａ３＞
　溝１１ＣＸに樹脂からなる絶縁材料が充填される。
＜ステップＳ２２＞
　半導体ウエハが切断線ＣＬに沿って切断される。
　撮像装置１Ｇの製造方法では、複数の超小型の撮像素子１０Ｇの絶縁部１７をウエハ工程で同時に作製しておくため製造が容易である。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
　本出願は、２０１４年２月２４日に日本国に出願された特願２０１４－０３３０８０号および特願２０１４－０３３０８３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
１、１Ａ～１Ｇ…撮像装置
１０…撮像素子
１０ＳＡ…受光面
１０ＳＳ…側面
１１…半導体チップ
１２…受光部
１３…電極パッド
１４…バンプ
１６…ガードリング
２０…配線板
２１…インナーリード
２１Ｘ…先端部
２１Ｙ…屈曲部
２１Ｙ１…第１屈曲部
２１Ｙ２…第２屈曲部
２１Ｚ…後端部
２２…基材
２９…保持部材
４０…圧着治具
５０…屈曲補助部材

Claims (18)

  1. 　受光部が形成された受光面の外周部に、前記受光部と接続された複数の電極パッドが列設されている撮像素子と、
    　それぞれが前記複数の電極パッドのいずれかの電極パッドと接続された複数のインナーリードを含むフレキシブル配線板と、を具備する撮像装置であって、
    　前記複数のインナーリードのそれぞれのインナーリードが、先端部と屈曲部と後端部とからなり、前記先端部が前記電極パッドと接続されており、前記屈曲部が前記受光面に対して凹形状の第１屈曲部と凸形状の第２屈曲部とからなり、前記後端部が前記撮像素子の側面に平行に配置されていることを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記第１屈曲部が前記撮像素子の受光面の上にあり、前記第２屈曲部が前記撮像素子の前記受光面より外側で、かつ、前記第１屈曲部よりも前記受光面からの高さが高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記複数の電極パッドのそれぞれにバンプが配設されており、
    　前記バンプにインナーリードの前記先端部が圧着接合されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記撮像素子の側面に、先端部が前記複数のインナーリードと当接している屈曲補助部材が接着されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
  5. 　前記撮像素子の前記受光面に配設された凸形状の絶縁性部材を具備し、
    　前記絶縁性部材と当接している前記屈曲部を介して、前記後端部が前記撮像素子の側面平行に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
  6. 　前記絶縁性部材が、前記複数のインナーリードが当接している棒状であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記インナーリードが樹脂材料により封止されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
  8. 　前記インナーリードの長さが、２００μｍ以上４００μｍ以下であり、
    　前記撮像素子の厚さが、１００μｍ以上３００μｍ以下であり、
    　前記インナーリードの前記先端部の長さが、３０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
  9. 　前記撮像素子が、外周端部に沿って導電性材料からなるガードリングを前記受光面に有することを特徴とする請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。
  10. 　前記複数のインナーリードのうち接地電位のインナーリードが、前記ガードリングと接続されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
  11. 　複数の受光部と、それぞれの受光部の周囲に列設された前記受光部と接続された複数の電極パッドと、を受光面に有する半導体ウエハが作製されるウエハ工程と、
    　前記半導体ウエハが切断され、前記受光部の外周部に前記複数の電極パッドが列設された撮像素子に個片化される切断工程と、
    　フレキシブル配線板の端面から突出している複数のインナーリードの先端部が、前記撮像素子の前記複数の電極パッドの電極パッドと、それぞれ接続される接合工程と、
    　前記複数のインナーリードが、それぞれの前記複数の電極パッドとの接続部を起点として前記受光面に対して傾斜した状態に塑性変形する第１屈曲工程と、
    　前記複数のインナーリードの後端部が前記撮像素子の側面と平行になるように、前記複数のインナーリードが折り曲げられ塑性変形する第２屈曲工程と、を具備することを特徴とする撮像装置の製造方法。
  12. 　前記第１屈曲工程および第２屈曲工程において、前記フレキシブル配線板の前記複数のインナーリードが突出している基板部が保持部に保持された状態で、前記保持部を移動することにより、前記複数のインナーリードの屈曲が同時に行われることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
  13. 　前記第１屈曲工程と第２屈曲工程との間に、屈曲補助部材が、前記撮像素子の側面に沿って挿入され、先端が前記複数のインナーリードと当接する挿入工程を、具備し、
    　前記第２屈曲工程において、前記屈曲補助部材との当接箇所を頂点として前記複数のインナーリードが折り曲げられることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮像装置の製造方法。
  14. 　前記挿入工程において、前記屈曲補助部材が前記撮像素子の側面に接着されることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。
  15. 　前記第１屈曲工程および第２屈曲工程において、前記フレキシブル配線板の前記複数のインナーリードが突出している基板部が保持部に保持された状態で、前記保持部を移動することにより、前記複数のインナーリードの屈曲が同時に行われることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
  16. 　前記ウエハ工程において、前記受光部とバンプとを結ぶ各直線の延長上に凸形状の絶縁性部材が配設され、
    　前記第１屈曲工程において、前記インナーリードが前記絶縁部材と当接した状態で、後端部が前記撮像素子の側面に平行になるように折り曲げられることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮像装置の製造方法。
  17. 　前記絶縁性部材が、複数の凸形状の絶縁性部材が連設した棒状であることを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置の製造方法。
  18. 　前記ウエハ工程において、前記切断工程の切断線のうち前記複数のバンプの列設方向と平行な切断線に沿って溝が形成され、さらに前記溝に絶縁材料を充填され、
    　前記切断工程において前記切断線に沿って切断されることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の撮像装置の製造方法。
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